江苏省南京市2024-2025学年九年级上学期期末物理复习（简单机械和功章节）近三年期末考试组题汇编

南京市2024-2025学年九年级物理上学期期末复习（简单机械和功章节）近三年期末考试组题汇编 1、 选择题 1．（23-24九年级上·江苏南京·期末）下列工具在正常使用时省力的是（    ） A．钢丝钳B．天平C．食品夹子D．筷子 2．（22-23九年级上·江苏南京·期末）下列工具属于省力杠杆的是（　　） A．  食品夹B．  瓶盖起子C．天平D．  钓鱼竿 3．（23-24九年级上·江苏南京·期末）下列工具使用时，是为了省距离的杠杆是（　　） A．启瓶器B．镊子C．核桃夹D．羊角锤 4．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，在轻质木板中心O点挖孔，插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕O点自由转动（不计摩擦）。每个钩码的质量均相同，A、B、C、D、E、F为挂钩（不计挂钩重），已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。下列做法仍能使木板在水平位置平衡的是（　　） A．在B、D两处各加挂一个钩码 B．B处钩码不变，把D处钩码挂在F处 C．把B处钩码移到A处，把D处钩码挂在C处 D．把B处钩码移到A处，把D处钩码移到E处 5．（22-23九年级上·江苏南京·期末）如图是我国空间站的机械臂，它类似于人的手臂，可以省距离，下列工具使用时与机械臂属同类型杠杆的是（　　） A．用镊子夹砝码 B．用羊角锤起钉子 C．用钳子夹导线 D．用瓶盖起子起瓶盖 6．（22-23九年级上·江苏南京·期末）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A．F1=2F2 B．η1>η2 C．W1>W2 D．P1=P2 7．（23-24九年级上·江苏南京·期末）下列工具在使用的过程中费距离的是（    ） A．筷子夹肉丸B．核桃夹夹核桃C．镊子夹石头D．食品夹夹饼干 8．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图，将物体匀速从斜面底端拉到顶端，斜面长s为4m、斜面高h为2m，拉力F沿斜面向上，物体受到斜面的摩擦力f为50N，机械效率η为80%，下列说法正确的是（　　） A．拉力F为50N B．物体重为250N C．拉力F做的总功为1000J D．克服物重做的有用功为200J 9．（23-24九年级上·江苏南京·期末）一木箱重300N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示，已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是240J，下列说法正确的是（　　） A．拉力F＝150N B．斜面的机械效率η＝40％ C．木箱被提升的高度h＝1.2m D．木箱所受的摩擦力f＝100N 10．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示的四幅图中的情境，人对物体做了功的是（　　） A．人将货物从地面上搬起 B．运动员举着杠铃不动 C．学生背着书包静止站立在地面上等车 D．足球离开脚，在地面上滚动的过程中 11．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图，用同一滑轮组在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，发现提升A比提升B时，滑轮组的机械效率更大。若不计绳重和摩擦，以下四个判断中，正确的是（　　） ①物体A与物体B的重力更小 ②提升A比提升B时的有用功更大 ③提升A比提升B时的额外功更小 ④提升A比提升B时，人做功的功率更大 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 12．（23-24九年级上·江苏南京·期末）工人师傅用如图所示的装置将水泥从地面匀速运至高处，若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），求工人师傅作用在绳子自由端的拉力F。下列表达式中正确的是（　　） A．F＝ B． C． D．F＝ 2、 填空题 13．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图甲，工人用250N的拉力将质量35kg的物体从地面运到楼上，每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则物体上升的速度为 m/s，绳子自由端20s移动 m，工人做功的功率为 W，此装置的机械效率为 %。 14．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，用力F1直接将物体B匀速提升高度h，F1做功40J。若借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速推至相同高度，B沿斜面通过距离，若斜面的机械效率是40%，则F2做功为 J，= ；若，则B与斜面间的摩擦力为 N。 15．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。某次用该机械匀速起吊600kg的物体时，物体上升5m用时3s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 J，总功的功率是 W，拉力是 N。若用该装置提升质量更大的物体，其机械效率将 。 16．（23-24九年级上·江苏南京·期末）木棒在日常生活中有很多用途。 （1）钻木取火的一种方法如图甲所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，一只手用力压住木棒，另一只手来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，当温度达到约260℃时木棒便开始燃烧。已知：弓长为，人拉钻弓的力为16N。人来回拉满一次钻弓克服摩擦力所做的功为 J； （2）将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图乙所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会 （选填“改变”或“不变”）。 17．（23-24九年级上·江苏南京·期末）用如图所示的滑轮组匀速吊起重的物体时，物体内上升了，此过程中有用功为 J；若滑轮组的机械效率为，则额外功为 J，拉力F为 N，拉力的功率为 W。 18．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图甲所示，重为、长为的匀质木板AB，静止在水平桌面上，恰好有一半伸出桌面。在B端施加一个始终竖直向上的力F，则：当 时，木板中心点O恰好离开桌面；将B端缓缓抬起的过程中F的力臂 （选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），力F的大小 （A端始终没有离开桌面）。如图乙所示，若在A端放一重为、长为的匀质物体M，M的左端与木板的A端对齐，向右缓慢推动木板 ，该装置恰好翻倒。 19．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，工人利用滑轮组匀速提升57kg的建筑材料，绳子自由端移动的速度为0.5m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，经过10s，工人做的有用功为 J，工人对绳的拉力为 N，拉力的功率为 W，此过程中该滑轮组的机械效率为 %。 20．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图所示，小华用5N的拉力在10s内将重12N的木块从斜面底部匀速拉到顶部。斜面长为1m，高度为0.3m，拉力F的功率为 W，使用该斜面的额外功为 J，机械效率为 。 21．（22-23九年级上·江苏南京·期末）建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物，已知重物G=900N，不计绳重和摩擦，当绳子自由端的拉力F=400N时，可将重物匀速提升3m，在此过程中，拉力F做功 J，滑轮组的机械效率为 %；若将该滑轮组的机械效率提高为90%，需要用此滑轮组提升 N的重物。 22．（22-23九年级上·江苏南京·期中）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N，则此过程提升重物的有用功为 J，滑轮组机械效率为 %，绳端拉力为 N。 23．（22-23九年级上·江苏南京·期末）用如图所示的滑轮组匀速提升30N的重物，5s内提升了2m，拉力大小为18N，则有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。若其他条件不变，将重物匀速提升5m，该滑轮组的机械效率将 （选填“升高”“降低”或“不变”）。 24．（22-23九年级上·江苏南京·期末）小红同学用30N的力拉着一个重为20N的物体，在水平地面上做匀速直线运动，0.5min内使物体移动10m的距离，此过程中重力做的功是 J，小红拉力做的功是 J，功率是 W。 25．（22-23九年级上·江苏南京·期末）如图所示，用竖直向上的大小为50N的力F，在10s内将物体A匀速提升了0.4m，此过程中，该装置的机械效率为70%，则拉力F的功率是 W，克服物体A的重力所做的功为 J；上升的过程中，物体A的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”），机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；若其他条件不变，相同时间将物体匀速提升1m，该装置的机械效率 （选填“变大”、“不变”或“变小”）. 3、 解答题 26．（23-24八年级下·江苏南京·期末）一辆汽车陷入一泥泞路段，请利用滑轮组和周围条件组装成一套拖车装置，用最小的力将车拖离泥泞路段，并在图中画出滑轮组的绕线方法。    27．（23-24九年级上·江苏南京·期末）按要求作图（请保留作图痕迹）。 如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绳子绕法。 28．（22-23九年级上·江苏南京·期末）如图所示，图1是小明自行车手闸，其中可视为一种杠杆，简化示意图如图2所示，O为支点，为阻力。请在图2中画出的力臂、作用在A点最小动力的示意图。 29．（23-24九年级上·江苏南京·期末）“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码重0.5N。 （1）如图甲所示，杠杆静止在该位置。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 移动； （2）杠杆静止在水平位置后，将4个钩码悬挂在A点，如图乙所示，要使杠杆仍在水平位置平衡，则应在B点悬挂 个钩码； （3）如图丙所示，在拉力的作用下杠杆仍在水平位置平衡，则 N；若力的作用点和大小都不变，仅改变拉力的方向，使拉力绕D点逆时针旋转 ，仍可使杠杆在水平位置平衡。 30．（23-24九年级上·江苏南京·期末）小明用如图所示的器材“探究杠杆的平衡条件”。 （1）实验前，杠杆静止在图甲（a）所示位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调； （2）如图甲（b），将弹簧测力计从竖直位置移动到图中位置时，始终保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）小明发现人体也有很多杠杆； ①踮脚时主要靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图乙所示，身体重力的作用点在B点，腓肠肌的动力作用点在A点，则踮着的脚可以看作是 杠杆； ②如图丙所示，人的头部、颈椎和颈部肌肉可当成一个杠杆（支点在颈椎O处），当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当低头时，颈部肌肉会产生一定的拉力，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，重力的力臂逐渐 ，拉力逐渐 （两空均选填“增大”“减小”或“不变”），所以长时间低头会产生疲劳； ③如图丁（a）为举哑铃时的前臂骨骼，可将其视为图丁（b）所示杠杆，不计前臂自重，若肱二头肌能施加的最大拉力，，则锻炼时最多能举起质量为 kg的哑铃。 31．（22-23九年级上·江苏南京·期末）小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验．      （1）安装好装置后，杠杆位置如图甲所示，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节。 （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，拉力最小时，大小为 N。 （3）得到实验结论后，利用图丙所示装置，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l，改变B点位置，F与 的关系图像为图丁中的①；将M从A移至P，再重复上述步骤，F与 的关系图像为图丁中的 （选填“①”或“②”或“③”或“④”）。 32．（23-24九年级上·江苏南京·期末）小明在探究杠杆平衡条件的实验中（所用钩码均相同且每个钩码重0.5N）。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，在A点挂4个钩码，在B点（O点右侧第4格处），使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （3）如图丙所示，小明用弹簧测力计在C点，与水平方向成30°角斜向上拉动，则弹簧测力计的示数为 N。 33．（23-24九年级上·江苏南京·期末）一汽车沿平直公路匀速行驶了9km，所用时间为5min，汽车在行驶过程中所受牵引力恒为1000N。求： （1）牵引力所做的功； （2）牵引力的功率。 34．（23-24九年级上·江苏南京·期末）如图，某型号无人机的质量为2.5kg，在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中，消耗3.6×104J电能，其中60%转化为机械能。求： （1）悬停时，无人机受到的升力有多大？ （2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重做了多少功？ （3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是多少？ 35．（22-23九年级上·江苏南京·期末）电动汽车以节能、环保的优势很快成为城市公交的重要选择，图示为某城市公交电动汽车，某次在运载游客时，水平路面上以10m/s的速度匀速行驶了500m，功率恒定为18kW。 （1）公交电动汽车行驶过程中受到的阻力是多大？ （2）牵引力做了多少功？ 答案解析： 1．A 【详解】A．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．天平是一等臂杠杆，既不省力也费力，故B不符合题意； C．食品夹子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．筷子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意； C．天平的实质是一个等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，故C不符合题意； D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A．启瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A．设AB=BO=OC=CD=L，每个钩码的重力为G。在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因 所以木板不会平衡，故A不符合题意； B．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因 所以木板会平衡，故B符合题意； C．把B处两个钩码挂在A处，把D处钩码挂在C处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因 所以木板不会平衡，故C不符合题意； D．把B处两个钩码挂在A处，把D处的一个钩码挂，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因 所以木板不会平衡，故D不符合题意。 故选B。 5．A 【详解】人的手臂和机械臂使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，与镊子属于同一类杠杆；羊角锤、钳子、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 故选A。 6．B 【详解】A．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，即 F1=G 乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，即 2F2=G+G动 所以 F1<2F2 A错误； BC．不计绳重和摩擦，因为物重相同，提升的高度相同，故甲做的有用功等于乙做的有用功；因为甲用定滑轮提升，乙用动滑轮提升，所以甲做的额外功为零，小于乙做的额外功，总功等于有用功和额外功之和，所以甲做的总功小于乙做的总功，即 W1<W2 因为机械效率是有用功与总功的比值，由可知甲的机械效率大于乙的机械效率，即 η1>η2 故B正确，C错误； D．将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，由可知所用时间相同，甲做的总功小于乙做的总功，由可知甲的功率小于乙的功率，即 P1<P2 故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．筷子夹肉丸时，动力臂小于阻力臂，费力但是省距离，故A不符合题意； B．核桃夹夹核桃时，动力臂大于阻力臂，省力但是费距离，故B符合题意； C．镊子夹石头时，动力臂小于阻力臂，费力但是省距离，故C不符合题意； D．食品夹夹饼干时，动力臂小于阻力臂，费力但是省距离，故D不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】AC．物体受到斜面的摩擦力f为50N，斜面长s为4m，则此过程中摩擦力做功为 机械效率η为80%，则拉力所做的总功为 拉力大小为 故A错误，C正确； BD．克服物重做的有用功为 物体重为 故B、D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．由图乙可知，拉力做600J的功时物体运动距离为6m，则拉力 故A错误； B．斜面的机械效率为 故B错误； C．木箱被提升的高度 故C正确； D．额外功来自于木箱和斜面间的摩擦，则木箱跟斜面间的摩擦力 故D错误。 故选C。 10．A 【详解】做功的两个要素：一是要有力作用，二是要在力的方向上移动了距离。 A．人将货物从地面上搬起，人对货物有向上的支持力，且货物在支持力的方向移动了一段距离，则人对货物做了功，故A符合题意； B．运动员举着杠铃不动，处于静止状态，杠铃在这个过程中，没有在手的支持力的方向移动距离，则人对杠铃没有做功，故B不符合题意； C．学生背着书包静止站立在地面上等车，书包相对于该学生是静止的，书包没有在力的方向上移动距离，则学生对书包没有做功，故C不符合题意； D．足球离开脚，在滚动的过程中，足球没有受到脚对其的作用力，所以人对足球没有做功，故D不符合题意。 故选A。 11．D 【详解】不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率 因同一滑轮组中动滑轮的重力相等，物体的重力G越大时，滑轮组的机械效率越高。所以，由提升A的过程滑轮组的机械效率较大可知，物体A的重力较大，故①错误；拉力的功率为 由上式可知，用相同的速度分别匀速提升物体A和B时，提升A的过程中拉力的功率较大，故④正确；因在相同时间内分别使物体A、B以相同速度匀速上升，由可知，物体A和物体B的高度相等；由W有＝Gh可知，提升A比提升B时的有用功更大，故②正确；由不计绳重和摩擦时W额＝G动h可知，提升物体A和物体B时的额外功相等，故③错误。综上可知，只有②④正确，故D正确，ABC错误。 故选D。 12．D 【详解】A．由图知，承担重物绳子的段数n=3，根据题意，不计绳重和摩擦，工人师傅作用在绳子自由端的拉力 故A错误； BCD．克服水泥重力做的有用功W有=G0h，绳子自由端的拉力做的总功 滑轮组的机械效率 所以绳子自由端拉力 综上分析知，故BC错误，D正确。 故选D。 13． 10 125 【详解】[1]由图像可知，当物体上升高度 时，所用时间 则物体上升的速度 [2]由图可知 物体在20s移动了5m，则绳子自由端20s移动的距离 [3]绳子自由端移动的速度 工人做功的功率 [4]物体的重力 滑轮组的机械效率 14． 100 30 【详解】[1]用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做的功为40J，即有用功： ，用斜面把物体B匀速提升相同的高度，F2做的功是总功，由可得，F2做的功为 [2]由 可得 [3] F2做的额外功为 则B与斜面间的摩擦力 15． 3×104J 增大 【详解】[1][2]由G=mg可得，物体的重力为 G=mg=600kg×10N/kg=6000N 滑轮组所做有用功为 W有=Gh=6000N×5m=3×104J 由 可得，滑轮组所做总功为 由可得，拉力F的功率为 [3]由题图知，滑轮组承担物重的绳子股数为 n=3 因重物上升5m，则绳子端移动的距离为 由W=Fs可得，拉力F的大小为 [4]在使用同一滑轮组时，提升质量更大的物体时，即增加物体的重力，相当于增大了有用功，而额外功不变，所以根据机械效率的公式可知 当动滑轮重力不变时，不计摩擦、绳重时，当提升的物体质量增大，则机械效率增大。 16． 8 大于 改变 【详解】（1）[1]人来回拉一次钻弓移动的距离 s′=2s=2×0.25m=0.5m 人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功 W=Fs′=16N×0.5m=8J （2）[2]对上方木模受力分析有 Fa=mg+Fb+Fc 则细线ab的拉力大小关系 Fa>Fb [3]以a下方的连接点为支点，根据杠杆平衡条件可得 FbLb+FcLc=GLG 沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，但重力G的力臂LG（支点到重力作用线的距离）会发生改变，则GLG变化，而Fb和Fc的力臂Lb、Lc不变（a、b、c同时平移），根据 FbLb+FcLc=GLG 可知Fb和Fc会发生改变，相应地Fa也会改变，即线上拉力会改变。 17． 【详解】[1]此过程中有用功为 [2]此过程中，总功为 额外功为 [3]由图知，三段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 拉力为 [4]拉力的功率为 18． 3N 变小 不变 1.8 【详解】[1] 根据杠杆平衡条件，木板中心点O恰好离开桌面时，则有 解得为 [2][3] 力F始终竖直向上，则将B端缓缓抬起的过程中，F的力臂变小，分析可知F的力臂始终为重力力臂的2倍，根据杠杆平衡条件可知力F的大小不变。 [4] 如图乙所示，若在A端放一重为9N、长为2cm的匀质物体M，M的左端与木板的A端对齐，重心到O的距离为 设向右缓慢推动木板距离为L时，该装置恰好翻倒，乙桌子边缘为支点，则此时动力是木板的重力G=6N，动力臂为L，阻力臂3cm-L，根据杠杆平衡条件有 6N×L=9N×(3cm-L) 解得L=1.8cm。 19． 1425 300 150 95 【详解】[1]由图可知，n=2，物体移动的速度为 物体的重力为 经过10s，物体移动的距离为 工人做的有用功为 [2]动滑轮重为 工人对绳的拉力为 [3]拉力的功率为 [4]拉力做的功为 此过程中该滑轮组的机械效率为 20． 0.5 1.4 72% 【详解】[1]拉力所做的总功 W总=Fs=5N×1m=5J 拉力的功率 [2]使用斜面做的有用功 W有=Gh=12N×0.3m=3.6J 额外功 W额=W总-W有=5J-3.6J=1.4J [3]该斜面的机械效率 21． 3600 75 2700 【详解】[1]由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，绳子自由端移动的距离 s=nh=3×3m=9m拉力做的总功 W总=Fs=400N×9m=3600J [2]滑轮组的机械效率 [3]因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力 G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 所以滑轮组的机械效率为90%时物体的重力 22． 改变力的方向 4.5×104 60% 6250 【详解】[1]由滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。 [2]此过程提升重物的有用功为 [3]动滑轮克服重力做的额外功为 总功为 由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以 解得总功为 滑轮组的机械效率为 [4]由图可知n=4，绳子移动的距离为 根据得拉力为 23． 60 83.3% 不变 【详解】[1][2]由题意可知，物重为30N，物体被提高的距离为2m，所以拉力做的有用功为 W有用＝Gh＝30N×2m＝60J 由图可知，该滑轮组绳子的承重段数n＝2，所以拉力端移动的距离为 s＝2h＝2×2m＝4m 拉力做的总功为 W总＝Fs＝18N×4m＝72J 滑轮组的机械效率为 [3]根据 可知，滑轮组的机械效率与提升高度无关，所以若其他条件不变，重物匀速提升高度5m，该滑轮组的机械效率将不变。 24． 0 300 10 【详解】[1]物体在水平地面上移动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。 [2]拉力做的功 W＝Fs＝30N×10m＝300J [3]拉力的功率 25． 4 28 不变 变大 不变 【详解】[1]由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离 则拉力做的总功 拉力做功的功率 [2]由 可知，克服物体A的重力所做的有用功为 [3]在匀速提升的过程中，质量和速度不变，则物体的动能不变，但由于物体的高度增加，所以物体的重力势能增加，又物体具有的机械能是动能与势能的总和，则物体的机械能增加。 [4]因为动滑轮的机械效率 所以动滑轮的机械效率与物体上升的高度无关，因此其他条件不变，相同时间将物体匀速提升1m，该装置的机械效率不变。 26．   【详解】因为题中只有一个动滑轮，并且要求最省力，则动滑轮上连接的绳子的数量应为3，所以绳子先系在动滑轮的左侧挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，之后再绕过动滑轮，如下图所示：    27． 【详解】人站在地面上，拉力方向向下，只有一个动滑轮，最多可由三段绳子来吊着动滑轮，故作图如下： 28． 【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂时，动力臂最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向右画出最小动力F1的示意图；从支点O画阻力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，如图所示： 29． 左 6 2 120° 【详解】（1）[1] 如图甲所示，杠杆静止在该位置，右端下沉，说明右端重，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左移动，给左端增重。 （2）[2] 设一个钩码重力为，杠杆上一格的长度为，设要使杠杆仍在水平位置平衡，则应在B点悬挂个钩码，根据杠杆平衡条件，则有 解得，即应在B点悬挂6个钩码。 （3）[3][4] 如图丙所示，此时拉力与杠杆成30°角，根据数学知识可知此时拉力的力臂为 每个钩码重0.5N，根据杠杆平衡条件，则有 解得。若力的作用点和大小都不变，仅改变拉力的方向，使拉力绕D点逆时针旋转120°时，拉力的力臂仍为，仍可使杠杆在水平位置平衡。 30． 右 变大 省力 增大 增大 5 【详解】（1）[1]如图甲（a）所示，杠杆左端下沉，杠杆的右端上翘，应将杠杆重心向右移，所以应将平衡螺母向右移动。 （2）[2]弹簧测力计从竖直位置移动到图丙中的位置时，可知阻力和阻力臂不变，而动力臂变小，则动力变大，即测力计的示数将变大。 （3）[3]由图可知人体杠杆绕着O点转动，重力的作用点在B点，腓肠肌的动力作用点在A点，动力臂大于阻力臂，所以人体杠杆属于省力杠杆。 [4][5]由题意和图示可知，O为支点，肌肉拉力（动力）的方向始终垂直于OB，则拉力的力臂（动力臂）不变；低头过程中，头颅重力的力臂增大（即阻力臂变大），而阻力G、动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力会增大。 [6]由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，哑铃的重力即为阻力F2， 由图知，动力臂为OA，阻力臂为OB，OA∶OB=1∶10， 根据杠杆的平衡条件可得F1OA=F2OB，则 所以哑铃的重力G=F2=50N， 哑铃的质量 31． 右 2 ④ 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态；如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]根据杠杆的平衡条件可知，要使力最小，需要使力臂最大，当力的方向竖直向下时，力臂最长，力最小；在A点悬挂3个钩码，则由杠杆的平衡条件得3G×4l=FB×3l，解得最小的力 FB=4G=4×0.5N=2N （3）[3][4][5]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA，解得 将M从A移至P，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OP，解得 由数学知识可知，①②两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OP<OA，则②式的斜率小于①式的斜率，因此将M从A移至P，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①小的图线④。 32． 右 1 偏大 2 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆左端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向上翘的右端移动。 （2）[2]设杠杆每一个小格代表l，由图根据杠杆平衡条件可知FAlA＝FBlB，代入数据可得 4×0.5N×2l＝FB×4l 解得FB＝1N。 [3]若在第（1）小题未调节平衡螺母而直接开展上述实验，即实验前杠杆左侧偏重，左侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积，故弹簧测力计的示数会偏大。 （3）[4]当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，由数学知识可得，此时动力臂为 根据杠杆的平衡条件得F1′l1′＝F2l2，代入数据可得，弹簧测力计示数大小为 33．（1）；（2） 【详解】解：（1）牵引力所做的功为 （2）牵引力的功率为 答：（1）牵引力所做的功为； （2）牵引力的功率为。 34．（1）25N；（2）250J ；（3）3.6N 【详解】（1）无人机悬停时，对无人机进行受力分析，无人机受到重力和升力，无人机处于平衡状态，升力等于重力，则无人机受到的升力为 （2）无人机克服自重做的功为 （3）以最大速度推进时，转化成的机械能为 水平推力为 答：（1）悬停时，无人机受到的升力为25N； （2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重的功为250J； （3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是3.6N。 35．（1）1800N；（2）9×105J 【详解】解：（1）汽车功率 P=18kW=1.8×104W 由 得，汽车的牵引力 根据二力平衡可得，汽车受到的阻力 f=F=1800N （2）牵引力做功 W=Fs=1800N×500m=9×105J 答：（1）公交电动汽车行驶过程中受到的阻力是1800N； （2）牵引力做功9×105J。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$